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Projekt
EXC 236: Maßgeschneiderte Kraftstoffe aus Biomasse
Fachliche Zuordnung
Strömungsmechanik, Technische Thermodynamik und Thermische Energietechnik
Verfahrenstechnik, Technische Chemie
Verfahrenstechnik, Technische Chemie
Förderung
Förderung von 2007 bis 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 39030946
Der stetige Anstieg des Energiebedarfs und damit auch der Kohlendioxidemission (CO2) bei beschränkter Verfügbarkeit fossiler Energiereserven stellt eine der größten gesellschaftlichen Herausforderungen dar. Die Forschung auf dem Gebiet der energetischen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen, um Ersatz für die Nutzung fossiler Energiequellen zu schaffen, gewinnt somit zunehmend an Bedeutung.
Der Exzellenzcluster an der Technischen Hochschule Aachen verfolgt einen interdisziplinären Ansatz zur Erforschung neuer Kraftstoffe auf Basis von Biomasse. Gezielte synthetische Umwandlungspfade, basierend auf neuen katalytischen Systemen und integrierten Produktionsprozessen mit intensivierten Prozessschritten zur Kraftstoffherstellung werden erforscht, um so auf möglichst effiziente Weise optimierte Kraftstoffe aus Biomasse zu entwerfen. Durch die Formulierung neuer Kraftstoffe mit spezifisch zugeschnittenen Eigenschaften soll das Potenzial effizienter und sauberer Niedertemperaturbrennverfahren für Verbrennungsmotoren erforscht werden. Mit dem neuen selektiven Prozess zur Umwandlung des gesamten Pflanzenmaterials (der sog. Lignozellulose) stehen die entwickelten Kraftstoffe im Gegensatz zu vielen heutigen Biokraftstoffen nicht im Wettbewerb zur Nahrungsmittelkette.
Der disziplinübergreifende Forschungsansatz folgt einem modellbasierten Verfahren: Ausgewählte Kraftstoffkomponenten mit maßgeschneiderten Eigenschaften werden von den Anforderungen des Verbrennungsprozesses abgeleitet. Die Definition dieses Kraftstoffs wird von dem Forschungserfolg attraktiver katalytischer Umwandlungspfade und dem Aufwand für deren Produktion abhängen.
Das Vorhaben stellt somit eine gemeinsame Herausforderung für die Chemo- und Biokatalyse, die Prozess- und Systemtechnik, die Verbrennungsforschung und die Motorentechnik dar. Die enge Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus natur- und ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen der Technischen Hochschule Aachen sowie den beteiligten Partnerinstitutionen, dem Fraunhofer Institut für Molekulare Biotechnologie und Angewandte Ökologie und dem Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim wurde durch das gemeinsam gegründete Kompetenzzentrum für Kraftstoff-Design (Fuel Design Center) gestartet.
Der Exzellenzcluster an der Technischen Hochschule Aachen verfolgt einen interdisziplinären Ansatz zur Erforschung neuer Kraftstoffe auf Basis von Biomasse. Gezielte synthetische Umwandlungspfade, basierend auf neuen katalytischen Systemen und integrierten Produktionsprozessen mit intensivierten Prozessschritten zur Kraftstoffherstellung werden erforscht, um so auf möglichst effiziente Weise optimierte Kraftstoffe aus Biomasse zu entwerfen. Durch die Formulierung neuer Kraftstoffe mit spezifisch zugeschnittenen Eigenschaften soll das Potenzial effizienter und sauberer Niedertemperaturbrennverfahren für Verbrennungsmotoren erforscht werden. Mit dem neuen selektiven Prozess zur Umwandlung des gesamten Pflanzenmaterials (der sog. Lignozellulose) stehen die entwickelten Kraftstoffe im Gegensatz zu vielen heutigen Biokraftstoffen nicht im Wettbewerb zur Nahrungsmittelkette.
Der disziplinübergreifende Forschungsansatz folgt einem modellbasierten Verfahren: Ausgewählte Kraftstoffkomponenten mit maßgeschneiderten Eigenschaften werden von den Anforderungen des Verbrennungsprozesses abgeleitet. Die Definition dieses Kraftstoffs wird von dem Forschungserfolg attraktiver katalytischer Umwandlungspfade und dem Aufwand für deren Produktion abhängen.
Das Vorhaben stellt somit eine gemeinsame Herausforderung für die Chemo- und Biokatalyse, die Prozess- und Systemtechnik, die Verbrennungsforschung und die Motorentechnik dar. Die enge Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus natur- und ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen der Technischen Hochschule Aachen sowie den beteiligten Partnerinstitutionen, dem Fraunhofer Institut für Molekulare Biotechnologie und Angewandte Ökologie und dem Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim wurde durch das gemeinsam gegründete Kompetenzzentrum für Kraftstoff-Design (Fuel Design Center) gestartet.
DFG-Verfahren
Exzellenzcluster
Antragstellende Institution
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Beteiligte Institution
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie; Max-Planck-Institut für Kohlenforschung; Öko-Institut e.V.
Sprecher
Professor Dr.-Ing. Stefan Pischinger
beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler
Professorin Dr. Miriam Agler-Rosenbaum; Professor Dr.-Ing. André Bardow; Professor Dr. Lars Blank, Ph.D.; Professor Dr. Carsten Bolm; Professor Dr.-Ing. Jochen Büchs; Professor Dr. Rainer Fischer; Professor Dr. Henner Hollert; Professorin Dr. Ingrid Isenhardt; Professor Dr. Jürgen Klankermayer; Professor Dr.-Ing. Reinhold Kneer; Professor Dr. Walter Leitner; Professor Dr. Kai Leonhard; Professor Dr.-Ing. Wolfgang Marquardt; Professor Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff; Professor Dr. Jun Okuda; Professor Dr.-Ing. Herbert Olivier; Professorin Dr. Regina Palkovits; Professor Dr.-Ing. Heinz Pitsch; Dr. Roberto Rinaldi; Professor Dr.-Ing. Wolfgang Schröder; Professor Dr. Ulrich Schwaneberg, Ph.D.; Professor Dr. Ferdi Schüth; Professorin Dr.-Ing. Antje Spieß; Professor Dr.-Ing. Matthias Wessling
